RU2260911C2 - Device for monitoring and controlling use of return-line resources of code-division multiple access satellite communication system - Google Patents
Device for monitoring and controlling use of return-line resources of code-division multiple access satellite communication system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260911C2 RU2260911C2 RU2003112296/09A RU2003112296A RU2260911C2 RU 2260911 C2 RU2260911 C2 RU 2260911C2 RU 2003112296/09 A RU2003112296/09 A RU 2003112296/09A RU 2003112296 A RU2003112296 A RU 2003112296A RU 2260911 C2 RU2260911 C2 RU 2260911C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- inputs
- outputs
- control
- unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в комплексах автоматизированного управления систем спутниковой связи с кодовым доступом, осуществляющих приоритетное обслуживание абонентов.The invention relates to radio engineering and is intended for use in complexes of automated control of satellite communications systems with code access, providing priority customer service.
Термин многостанционный доступ относится к совместному использованию фиксированных ресурсов системы связи множеством пользователей. В системах многостанционного доступа с кодовым разделением (МДКР, CDMA), использующих непосредственную модуляцию кодовой последовательностью для расширения спектра, определяется набор ортогональных или близких к ортогональным кодов расширения спектра (каждый из них использует всю ширину полосы канала) и каждому абоненту предоставляется один или несколько определенных кодов [1]. Сети спутниковой связи, в которых используется МДКР, состоят из совокупности абонентских земных станций (АС), одной или нескольких центральных земных станций (ЦС) и минимум одного спутника-ретранслятора (СР). ЦС выполняет весь комплекс задач по предоставлению ресурса системы по требованию абонентов, коммутации каналов, контролю качества сеансового обслуживания и наряду с аппаратурой радиоствола включает в свой состав подсистему автоматизированного управления сетью спутниковой связи. В сети спутниковой связи организуются линии АС-СР-ЦС, называемые прямыми линиями, и ЦС-СР-АС - обратными линиями связи. Целью функционирования сети спутниковой связи является обслуживание максимального количества абонентов с требуемым качеством, предоставляя услуги передачи речи, данных, факсимильных сообщений по требованию при существующих ограничениях на мощность излучаемого радиосигнала, ширину полосы частот и т.д.The term multiple access refers to the sharing of fixed resources of a communication system by multiple users. In code division multiple access (CDMA) systems using direct code sequence modulation for spreading, a set of orthogonal or near-orthogonal spreading codes is defined (each of them uses the entire channel bandwidth) and one or more specific codes [1]. Satellite communication networks in which CDMA is used consist of a combination of subscriber earth stations (AS), one or more central earth stations (CA), and at least one relay satellite (SR). The CA performs the whole range of tasks to provide a system resource at the request of subscribers, switch channels, control the quality of session services and, along with the radio channel equipment, includes a subsystem for automated control of a satellite communications network. In the satellite communications network, AS-SR-TsS lines, called straight lines, and TsS-SR-AS, reverse lines of communication, are organized. The purpose of the satellite communications network is to service the maximum number of subscribers with the required quality, providing voice, data, and facsimile communication services on demand with existing restrictions on the power of the emitted radio signal, frequency bandwidth, etc.
При МДКР множество абонентов совместно используют ресурсы сети связи, создавая при этом друг другу взаимные помехи в процессе детектирования их сигналов на ЦС. При увеличении количества обслуживаемых абонентов уровень взаимных помех возрастает, снижая отношение сигнал - взаимные помехи в обратной линии до величины ниже допустимой, что приводит в конечном итоге к снижению качества сеансового обслуживания.In CDMA, many subscribers share the resources of the communication network, while creating mutual interference with each other in the process of detecting their signals on the CA. With an increase in the number of subscribers served, the level of mutual interference increases, reducing the signal-to-interference ratio in the return line to a value below the permissible level, which ultimately leads to a decrease in the quality of session service.
Одними из основных показателей, определяющих качество обслуживания, являются разборчивость при передаче речевых сообщений и время доставки данных и факсимильных сообщений определенного объема. Считая известными технические аспекты и особенности построения любой сети связи, эти параметры зависят от доступной для каждого абонента информационной скорости передачи сообщения по линии связи, которая в свою очередь напрямую зависит от отношения сигнал - взаимные помехи как в прямой, так и в обратной линиях связи. Это отношение, при известном способе обработки, однозначно определяет достоверность связи, показателем которой в цифровых системах связи является измеряемый в линии битовый (BER) или пакетный (FER) коэффициенты ошибки. Уровень взаимных помех, создаваемых в обратных линиях, определяет количество абонентов, обслуживаемых системой с требуемым качеством, поэтому для максимизации количества абонентов сети спутниковой связи необходимо снижать уровень взаимных помех в обратной линии.One of the main indicators determining the quality of service is intelligibility in the transmission of voice messages and the delivery time of data and fax messages of a certain volume. Considering the technical aspects and construction features of any communication network to be known, these parameters depend on the information transmission speed of the message through the communication line, which is accessible to each subscriber, which in turn directly depends on the signal-to-noise ratio both in the forward and reverse links. This ratio, with the known processing method, uniquely determines the reliability of communication, an indicator of which in digital communication systems is measured in line bit (BER) or packet (FER) error coefficients. The level of mutual interference generated in the return lines determines the number of subscribers served by the system with the required quality, therefore, to maximize the number of subscribers to the satellite communications network, it is necessary to reduce the level of mutual interference in the return line.
Учитывая жесткие энергетические ограничения, связанные с взаимными помехами в обратной линии спутниковой связи, и необходимость обслуживания максимального количества абонентов с требуемым качеством, возникает задача эффективного управления имеющимися в распоряжении сети ресурсами. При этом под ресурсом сети, применительно к обратной линии, авторами понимаются суммарная мощность излучения АС и возможные скоростные режимы передачи, определяющие качество сеансового обслуживания.Given the stringent energy restrictions associated with mutual interference in the satellite return link, and the need to service the maximum number of subscribers with the required quality, the problem arises of effectively managing the resources available to the network. Moreover, by the network resource, as applied to the return line, the authors mean the total radiation power of the speakers and possible high-speed transmission modes that determine the quality of session service.
Известно устройство управления ресурсом сети связи с кодовым доступом, описанное в патенте США №5056109 на «Способ и устройство управления мощностью передачи в сотовой телефонной системе CDMA» [2]. Данное устройство осуществляет управление мощностью передачи абонентских станций таким образом, что происходит снижение уровня взаимных помех на входе ЦС, предоставляя возможность увеличить количество обслуживаемых абонентов. При этом независимо от местоположения абонентов сигналы, принимаемые приемником ЦС, имеют одинаковый уровень. Чем ближе уровень мощности сигналов от абонентских станций на входе приемника центральной станции к одинаковому для всех обратных линий минимальному, соответствующему требуемому качеству обслуживания, тем меньше уровень взаимных помех в сети и, следовательно, выше степень использования ресурсов системы связи. Исходя из описания, наиболее эффективным вариантом работы такого устройства является обслуживание абонентов с одинаковыми требованиями к качеству обслуживания. В случае разнородных требований к качеству обслуживания возможна ситуация, когда абонентские станции с требованиями ниже среднего по сети будут излучать сигнал большей мощности, чем это необходимо, что, с одной стороны, снижает степень использования ресурсов сети, а с другой, создает дополнительный уровень взаимных помех на входе ЦС. Недостатком этого устройства управления является его низкая чувствительность к индивидуальному характеру требований к качеству сеансовых услуг при приоритетном обслуживании абонентов, что учитывается в большинстве как существующих, так перспективных ведомственных и корпоративных сетях спутниковой связи.A device for managing the resource of a communication network with code access is described in US patent No. 5056109 on "Method and device for transmitting power control in a CDMA cellular telephone system" [2]. This device controls the transmission power of subscriber stations in such a way that there is a decrease in the level of mutual interference at the input of the CA, providing the opportunity to increase the number of subscribers served. Moreover, regardless of the location of the subscribers, the signals received by the CA receiver have the same level. The closer the signal power level from subscriber stations at the input of the central station receiver to the minimum minimum for all return lines corresponding to the required quality of service, the lower the level of mutual interference in the network and, therefore, the higher the degree of utilization of communication system resources. Based on the description, the most effective option for such a device is to service subscribers with the same quality of service requirements. In the case of dissimilar requirements to the quality of service, it is possible that subscriber stations with requirements below the average in the network will emit a signal of greater power than necessary, which, on the one hand, reduces the degree of use of network resources, and on the other, creates an additional level of mutual interference at the entrance of the CA. The disadvantage of this control device is its low sensitivity to the individual nature of the requirements for the quality of session services with priority customer service, which is taken into account in most existing, so promising departmental and corporate satellite communication networks.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому устройству является устройство, описанное в патенте США №96/06149 на «Способ и устройство задания скорости передачи данных в многопользовательской системе» [3], обеспечивающее достижение наивысшего качества обслуживания пользователей в среднем во всей многопользовательской системе связи за счет управления скоростью передачи данных. Сущность изобретения заключается в измерении степени использования ресурсов сети связи для прямой и обратной линий связи, его сравнении с заранее определенным значением порога и изменении скорости передачи данных или количества обслуживаемых абонентов в соответствии с результатом указанного сравнения. Скорость передачи регулируется с помощью вокодера, описанного в патенте США №08/004484 на «Вокодер с переменной скоростью» [4], в зависимости от интенсивности разговора и принудительно по командам, поступающим от ЦС. Достоинством данного устройства является возможность индивидуального управления скоростью передачи для отдельных абонентов сети, что описывается как вариант осуществления заявки и допускает возможность учета индивидуальных требований к качеству сеансового обслуживания. Однако заявляемый технический результат достигается в предположении выравнивания мощности сигналов абонентских станций на входе ЦС, как описано выше, и не учитывает возможность дополнительной подстройки мощности излучения сигнала в соответствии с индивидуальными требованиями к качеству сеансового обслуживания каждого абонента либо группы абонентов определенного приоритета. Данное обстоятельство является основным недостатком прототипа.The closest set of essential features to the claimed device is the device described in US patent No. 96/06149 on "Method and device for setting the data transfer speed in a multi-user system" [3], which ensures the highest quality of user service on average in the entire multi-user communication system by controlling the data rate. The invention consists in measuring the degree of use of communication network resources for the forward and reverse communication lines, comparing it with a predetermined threshold value and changing the data rate or the number of subscribers served in accordance with the result of this comparison. The transmission speed is regulated using the vocoder described in US patent No. 08/004484 for “Variable speed vocoder” [4], depending on the intensity of the conversation and forced by commands from the CA. The advantage of this device is the ability to individually control the transmission rate for individual network subscribers, which is described as an embodiment of the application and allows for the possibility of taking into account individual requirements for the quality of session services. However, the claimed technical result is achieved under the assumption of equalization of the signal power of subscriber stations at the input of the CA, as described above, and does not take into account the possibility of additional adjustment of the radiation power of the signal in accordance with individual requirements for the quality of session service for each subscriber or group of subscribers of a certain priority. This fact is the main disadvantage of the prototype.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение степени использования ресурсов обратной линии сети спутниковой связи с многостанционным кодовым доступом при обслуживании абонентов с различными индивидуальными требованиями к качеству сеансового обслуживания в соответствии с их приоритетами, путем избирательного взаимозависимого управления скоростью передачи сообщений и излучаемой мощностью передатчиков абонентских станций.The technical result of the present invention is to increase the degree of utilization of the resources of the return link of a satellite communication network with multi-station code access for servicing subscribers with various individual requirements for the quality of session services in accordance with their priorities, by selectively interdependent control of the message rate and the radiated power of the transmitters of subscriber stations.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известное устройство контроля и управления использованием ресурсов обратной линии связи на ЦС [3], содержащее приемную и передающую антенны, передатчик группового сигнала, группы модуляторов и демодуляторов, группы микропроцессоров по числу модуляторов, сумматор сигналов, приемник группового сигнала, выход которого параллельно подключен к входам демодуляторов и входу блока вычисления уровня энергии, выход которого соединен с входом логической схемы управления скоростью, выход которой подключен к вторым управляющим входам микропроцессоров, информационные выходы которых соединены с соответствующими модуляторами, а управляющие выходы подключены к сетевому контроллеру (на схеме не показан), дополнительно введен блок управления мощностью. Группа входов блока управления мощностью соединена с управляющими выходами микропроцессоров, а первая группа управляющих выходов соединена с первыми управляющими входами микропроцессоров. Вторая группа управляющих выходов блока управления мощностью соединена с входами логической схемы управления скоростью. Блок управления мощностью состоит из блока выделения приоритетов, блока памяти, блока вычислений и блока формирования команд. Входами блока выделения приоритетов является группа управляющих выходов микропроцессоров, выходы блока выделения приоритетов соединены с группой входов блока памяти. Группа выходов блока памяти является первой группой входов блока вычислений, вторая группа входов которого соединена с выходами сетевого контроллера. Группа выходов блока вычислений является группой входов блока формирования команд, первая группа выходов которого соединена с первыми управляющими входами микропроцессоров, а вторая группа выходов соединена с входами логической схемы управления скоростью передачи.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a known device for monitoring and controlling the use of reverse link resources to a central host [3], comprising a receiving and transmitting antenna, a group signal transmitter, a group of modulators and demodulators, a group of microprocessors by the number of modulators, a signal adder , a group signal receiver, the output of which is connected in parallel to the inputs of the demodulators and the input of the energy level calculation unit, the output of which is connected to the input of the logic circuit Board speed, the output of which is connected to the second control inputs of the microprocessor, information outputs of which are connected to respective modulators and the control outputs are connected to a network controller (not shown in the diagram), is additionally introduced the power control unit. The group of inputs of the power control unit is connected to the control outputs of the microprocessors, and the first group of control outputs is connected to the first control inputs of the microprocessors. The second group of control outputs of the power control unit is connected to the inputs of the speed control logic. The power control unit consists of a priority allocation unit, a memory unit, a calculation unit, and a command generation unit. The inputs of the priority allocation block is the group of microprocessor control outputs, the outputs of the priority allocation block are connected to the group of inputs of the memory block. The group of outputs of the memory block is the first group of inputs of the computing unit, the second group of inputs of which is connected to the outputs of the network controller. The group of outputs of the computing unit is a group of inputs of the unit for generating commands, the first group of outputs of which is connected to the first control inputs of microprocessors, and the second group of outputs is connected to the inputs of the logic circuit for controlling the transmission rate.
Применение в составе устройства контроля и управления использованием ресурсов обратной линии блока управления мощностью расширяет функциональные возможности устройства, позволяя осуществлять индивидуальное управление не только скоростью передачи сообщений, но и излучаемой мощностью передатчиков абонентских станций в допустимых пределах. Это позволяет увеличить количество одновременно обслуживаемых абонентов за счет уменьшения уровня взаимных помех на входе приемника ЦС.The use of the power control unit return line as a part of the device for monitoring and managing the use of resources of the reverse line expands the device's functionality, allowing individual control not only of the message transmission rate, but also of the radiated power of the subscriber station transmitters within acceptable limits. This allows you to increase the number of simultaneously served subscribers by reducing the level of mutual interference at the input of the CA receiver.
Материалы, поясняющие сущность изобретения, включают:Materials explaining the invention include:
фиг.1 - обобщенная схема системы спутниковой связи, поясняющая состав и взаимосвязь ее основных элементов;figure 1 is a generalized diagram of a satellite communications system, explaining the composition and the relationship of its main elements;
фиг.2 - схема фрагмента системы спутниковой связи, иллюстрирующая влияние внешних условий на прием и передачу данных центральной и абонентскими станциями;figure 2 - diagram of a fragment of a satellite communications system, illustrating the influence of external conditions on the reception and transmission of data by the central and subscriber stations;
фиг.3 - рисунок А - зависимость уровней мощности сигналов АС на входе приемника ЦС РвхЦС во всех активных каналах N,figure 3 - figure A is the dependence of the power levels of the AC signals at the input of the receiver of the CS R VHC in all active channels N,
рисунок Б - распределение отношений сигнал/шум h2 активных обратных каналах N,figure B - distribution of signal-to-noise ratios h 2 active reverse channels N,
рисунок В - распределение скоростей передачи данных для обратных каналов N, поясняющее случай избирательного управления скоростью передачи данных и одинаковых уровней мощности сигналов на входе центральной станции;Figure B - distribution of data transfer rates for reverse channels N, illustrating the case of selective control of the data transfer rate and the same signal power levels at the input of the central station;
фиг.4 - структурная схема устройства контроля и управления, размещенного на центральной станции, для управления использованием ресурсов обратной линии системы спутниковой связи;4 is a structural diagram of a monitoring and control device located at a central station for controlling the use of resources of a return link of a satellite communication system;
фиг.5 - структурная схема блока управления мощностью излучения передатчиков абонентских станций, используемой в составе устройства контроля и управления использованием ресурсов обратной линии связи;5 is a structural diagram of a control unit of the radiation power of the transmitters of the subscriber stations used in the device for monitoring and controlling the use of reverse link resources;
фиг.6 - рисунок А - зависимость уровней мощности сигналов АС на входе приемника ЦС Рвх ЦС во всех активных каналах N,6 - picture A - dependence of the level AC power signal at the input of the receiver R CA CA Rin in all active channels N,
рисунок Б - распределение отношений сигнал/шум h2 активных обратных каналах N, поясняющее случай избирательного совместного управления скоростью передачи данных и излучаемой мощностью передатчиков абонентских станций.Figure B - distribution of signal-to-noise ratios h 2 active reverse channels N, illustrating the case of selective joint control of the data rate and radiated power of the transmitters of subscriber stations.
На фиг.1 представлена схема системы спутниковой связи, реализующая кодовый многостанционный доступ, которая описана в патенте США №4901307 «Система и способ коллективного доступа с расширенным спектром, использующая спутниковые или наземные ретрансляторы (CDMA)» [5]. Основными элементами являются центральная станция (ЦС) 1, абонентская станция (АС) 2 и спутниковый ретранслятор (СР) 3. В свою очередь ЦС 3, взаимодействующая с телефонной сетью общего пользования, состоит из ВЧ-модуля 8, группы модуляторов 8, группы демодуляторов 10, процессора обработки сообщений 11, сетевого контроллера 12, вокодера и процессора данных 13, приемной антенны 14 и передающей антенны 15. Основными элементами абонентских станций 2 являются ВЧ-модуль 8, модем 16, контроллер и процессор обработки сообщений 17, вокодер и процессор данных 13, а также приемопередающая антенна 18. Основными элементами СР 3 являются прямой транспондер 19, обратный транспондер 20, приемопередающие антенны 21 и 22. Прямая линия связи, указанная выше, представлена двумя участками: прямая линия вверх 4 от ЦС к СР и прямая линия вниз 5 от СР к АС. Обратная линия состоит из участков, соединяющих АС и СР, - обратная линия вверх 6, СР и ЦС - обратная линия вниз 7 и включает совокупность обратных каналов, предоставляемых по запросу абонента на длительность сеанса связи.Figure 1 presents a diagram of a satellite communications system that implements code multiple access, which is described in US patent No. 4901307 "System and method of multiple access with a spread spectrum, using satellite or terrestrial repeaters (CDMA)" [5]. The main elements are the central station (DS) 1, the subscriber station (AS) 2 and the satellite repeater (SR) 3. In turn, the DS 3, interacting with the public telephone network, consists of an RF module 8, a group of modulators 8, a group of
В реально существующих ведомственных системах спутниковой связи существуют различия в процедуре обслуживания отдельных групп абонентов. Такая ситуация обусловлена тем, что абонентами являются представители разных звеньев управления, начиная от высшего уровня, к которому принадлежит руководство подразделением, и заканчивая низшим, к которому относятся обычные служащие. При этом каждому уровню управления присваивается свой приоритет (от 1 для высшего до n для низшего), количество приоритетов определяется числом уровней.In actual departmental satellite communication systems, there are differences in the procedure for servicing individual groups of subscribers. This situation is due to the fact that subscribers are representatives of different management levels, starting from the highest level, to which the division management belongs, and ending with the lowest, to which ordinary employees belong. At the same time, each control level is assigned its own priority (from 1 for the highest to n for the lowest), the number of priorities is determined by the number of levels.
В рассматриваемой системе максимальное количество абонентов, обслуживаемых с требуемым качеством, является функцией уровня взаимных помех. В системах спутниковой связи, которые используют временной или частотный многостанционный доступ, существует «жесткий» предел количества обслуживаемых абонентов из-за конечного числа временных и частотных каналов. При использовании кодового многостанционного доступа с применением протокола ALOHA существует «мягкий» предел количества обслуживаемых абонентов. Для такого типа систем увеличение количества обслуживаемых абонентов выше этого предела вызывает снижение качества обслуживания для всех абонентов системы, а сигнал, передаваемый каждым из абонентов, выглядит как интерференционная помеха или шум для других абонентов системы. При превышении предела количества абонентов, обслуживаемых системой, уровень взаимных помех становится достаточно высоким и превышает допустимое значение BER или FER [3]. Это является основной причиной, которая приводит к необходимости управления скоростью передачи в обратной линии связи.In this system, the maximum number of subscribers served with the required quality is a function of the level of mutual interference. In satellite communication systems that use time or frequency multiple access, there is a “hard” limit on the number of subscribers served due to the finite number of time and frequency channels. When using code multiple access using the ALOHA protocol, there is a “soft” limit on the number of subscribers served. For this type of system, an increase in the number of subscribers served above this limit causes a decrease in the quality of service for all subscribers of the system, and the signal transmitted by each of the subscribers looks like interference or noise for other subscribers of the system. If the limit of the number of subscribers served by the system is exceeded, the level of mutual interference becomes quite high and exceeds the permissible value of BER or FER [3]. This is the main reason that makes it necessary to control the transmission rate in the reverse link.
Фиг.2 иллюстрирует другие причины, приводящие к необходимости управления скоростью передачи в обратной линии для уменьшения уровня взаимных помех и увеличения количества обслуживаемых абонентов. Первой причиной является затухание сигнала и его многолучевое распространение, вызванное наличием различного рода препятствий 24 на пути распространения сигнала от АС к ЦС. Второй причиной является дополнительное затухание, вызванное атмосферными явлениями в виде осадков 23. Эти явления носят динамический характер, индивидуальный для каждого абонента, в связи с их различным местоположением в пространстве. На фиг.2 представлены различные типы АС 2, так, АС №1 и №2 реализованы в виде персонального спутникового терминала, предназначенного для передачи речи, тогда как АС №3 реализован в виде средства VSAT, который может быть использован для передачи данных. Это является дополнительным подтверждением индивидуального характера требований к качеству сеансового обслуживания, предъявляемых со стороны каждого абонента.Figure 2 illustrates other reasons leading to the need to control the transmission rate in the return line to reduce the level of mutual interference and increase the number of served subscribers. The first reason is the attenuation of the signal and its multipath propagation, caused by the presence of various kinds of
В соответствии с патентом на изобретение США №96/06149 на «Способ и устройство задания скорости передачи данных в многопользовательской системе» работа такой системы и управление скоростью передачи данных предполагается при выравнивании уровней мощности сигналов АС на входе приемника ЦС Рвх ЦС во всех активных каналах N, показано на рисунке А фиг.3 [3]. На рисунке Б фиг.3 в виде столбиковой диаграммы представлен вариант распределения отношений сигнал/шум h2 в активных обратных каналах при распределении уровней мощности сигналов АС на входе ЦС, представленном на рис.А фиг.3. Ломаной кривой изображено распределение требуемых значений отношения сигнал/шум h2 ТР каждом активном из N каналов при учете распределения РВХ ЦС (рис.А, фиг.3) и различных приоритетов абонентов, обусловленных индивидуальными требованиями к качеству обслуживания. Из рис.Б фиг.3 видно, что в отдельных каналах, предоставленных абонентам с низким приоритетом, существует значительное превышение h2 над. h2 ТР. На рис.В фиг.3 представлен вариант распределения скоростей передачи данных для обратных каналов N для выше указанного случая. Различия в значениях скоростей R1 и R2, а также соответствующих им h2 и h2 ТР обусловлены различным видом передаваемых сообщений. Так, R1 соответствует передаче речи, а R2 - передаче данных. Данное обстоятельство допускает возможность создания более высокого уровня взаимных помех в отдельных каналах с менее жесткими требованиями по качеству обслуживания и соответственно меньшего уровня взаимных помех в каналах с более жесткими требованиями по качеству обслуживания. Реализация процесса оптимального перераспределения излучаемой мощности АС в обратных каналах совместно со скоростью передачи данных в соответствии с характером индивидуальных требований к качеству сеансового обслуживания и количества активных абонентов достигается с помощью устройства контроля и управления использованием ресурсов обратной линии системы спутниковой связи, изображенного на фиг.4. Данное устройство состоит из приемной 14 и передающей антенны 15, передатчика группового сигнала 29, группы модуляторов 9 и демодуляторов 10, группы микропроцессоров 30 по числу модуляторов 9, сумматора сигналов 31, приемника группового сигнала 25, блока вычисления уровня энергии 26, логической схемы управления скоростью 27, блока управления мощностью 28. Выход приемника группового сигнала 25 параллельно подключен к входам демодуляторов 10 и входу блока вычисления уровня энергии 26, выход которого соединен с входом логической схемы управления скоростью 27, выход которой параллельно подключен к вторым управляющим входам микропроцессоров 30, информационные выходы которых соединены с соответствующими модуляторами 9, а управляющие выходы подключены к сетевому контроллеру 12 (на схеме не показан). Группа входов блока управления мощностью 28 соединена с управляющими выходами микропроцессоров 30, а первая группа управляющих выходов соединена с первыми управляющими входами микропроцессоров 30. Вторая группа управляющих выходов блока управления мощностью 28 соединена с входами логической схемы управления скоростью 27. Блок управления мощностью 28, изображенный на фиг.5, состоит из блока выделения приоритетов 32, блока памяти 33, блока вычислений 34 и блока формирования команд 35. Входами блока выделения приоритетов 32 является группа управляющих выходов микропроцессоров 30, выходы блока выделения приоритетов 32 соединены с группой входов блока памяти 33. Группа выходов блока памяти 33 является первой группой входов блока вычислений 34, вторая группа входов которого соединена с выходами сетевого контроллера 12. Группа выходов блока вычислений 34 является группой входов блока формирования команд 35, первая группа выходов которого соединена с входами микропроцессоров 30, а вторая группа выходов соединена входами логической схемы управления скоростью передачи 27.In accordance with US patent No. 96/06149 on “Method and device for setting the data transfer rate in a multi-user system,” the operation of such a system and control of the data transfer rate is assumed when equalizing the power levels of the AC signals at the input of the DS receiver R I DS in all active channels N, shown in Figure A of Figure 3 [3]. In Fig. B of Fig. 3, in the form of a bar chart, a variant of the distribution of signal-to-noise ratios h 2 in active reverse channels is presented when the power levels of the AC signals are distributed at the input of the central circuit shown in Fig. A of Fig. 3. The broken curve shows the distribution of the required signal-to-noise ratio h 2 TP for each of the active N channels, taking into account the distribution of P ВХ ЦС (Fig. A, Fig. 3) and various priorities of subscribers due to individual requirements to the quality of service. From Fig. B, figure 3 shows that in individual channels provided to subscribers with low priority, there is a significant excess of h 2 over. h 2 TP . In Fig. B, Fig. 3 shows a variant of the distribution of data rates for reverse channels N for the above case. The differences in the values of the speeds R 1 and R 2 , as well as the corresponding h 2 and h 2 TP, are due to the different type of transmitted messages. So, R 1 corresponds to voice transmission, and R 2 corresponds to data transmission. This circumstance allows the possibility of creating a higher level of mutual interference in individual channels with less stringent requirements for quality of service and, accordingly, a lower level of mutual interference in channels with more stringent requirements for quality of service. The implementation of the process of optimal redistribution of the radiated power of the AC in the return channels together with the data transfer rate in accordance with the nature of the individual requirements for the quality of session service and the number of active subscribers is achieved using the device for monitoring and controlling the use of resources of the return line of the satellite communication system shown in Fig. 4. This device consists of a receiving 14 and a transmitting
Устройство контроля и управления использованием ресурсов обратной линии системы спутниковой связи с кодовым многостанционным доступом работает следующим образом. Информационные сигналы и сигналы управления, передаваемые абонентами системы спутниковой связи, принимаются в обратной линии с помощью приемной антенны 14 и поступают на вход приемника группового сигнала 25, где подвергаются фильтрации и предварительному усилению. С выхода приемника 25 сигналы поступают на вход блока вычисления уровня энергии 26 и входы соответствующих демодуляторов 10. Вычисленное значение энергии от блока вычисления уровня энергии 26 передается на логическую схему управления скоростью 27, которая сравнивает энергию принимаемого сигнала с набором порогов. В соответствии с результатом сравнения логическая схема управления скоростью 27 передает сигнал управления скоростью на первые управляющие входы микропроцессоров 30, если энергия сигнала превышает значение верхнего порога или ниже нижнего порога.A device for monitoring and managing the use of resources of the return line of a satellite communication system with code multiple access works as follows. Information signals and control signals transmitted by subscribers of the satellite communication system are received in the return line using the receiving
Демодуляторы 10 осуществляют преобразование принятых информационных сигналов и сигналов управления в каждом из обратных каналов в поток данных, пригодных для дальнейшей обработки и передачи на первые информационные входы микропроцессоров 30. С управляющих выходов микропроцессоров 30 сигналы управления передаются на вход сетевого контроллера 12 и входы блока управления мощностью, а информационный сигнал, в случае необходимости, передается абонентам телефонной сети общего пользования (ТФОП). Группой входов блока управления мощностью является группа входов блока выделения приоритетов 32, где из принимаемого на этапе доступа сигнала управления происходит выделение значения приоритета каждого абонента. С выхода блока выделения приоритета 32 каждое выделенное значение записывается в блок памяти 33, где для каждого обратного канала происходит выбор допустимого значения битового (BER) или пакетного (FER) коэффициента ошибки в соответствии с выделенным приоритетом. С выхода блока памяти 33 допустимые значения BER или FER поступают на первую группу входов блока вычислений 34, на вторую группу входов поступают соответствующие вычисленные значения BER или FER с выхода сетевого контроллера 12 в процессе тестирования обратного канала и информационного обмена. В блоке вычисления 34 происходит определение отклонения вычисленных значений BER или FER от соответствующих им допустимых значений для каждого из обратных каналов. Результат вычислений поступает в блок формирования команд, где происходит формирование двух групп команд, первая группа - команды на увеличение или уменьшение мощности излучаемой передатчиками абонентских станций 3, в соответствии с вычисленными отклонениями BER или FER поступает на вторые управляющие входы микропроцессоров 30. Вторая группа команд - команды на увеличение или уменьшение скорости передачи в каждом из обратных каналов поступает на входы логической схемы управления скоростью и является дополнительной к тем командам, которые формируются логической схемой управления скоростью, описанным выше. Микропроцессоры 30 осуществляют объединение информационного сигнала с командами на увеличение или уменьшение мощности, излучаемой передатчиками абонентских станций 3, и увеличение или уменьшение скорости передачи, которые поступают на первые и вторые управляющие входы. С информационных выходов микропроцессоров 30 объединенный сигнал поступает на соответствующий модулятор 9, осуществляющий модуляцию сигнала. С выхода модуляторов 9 сигнал поступает для объединения в сумматор 31 и далее преобразуется к виду, пригодному для передачи по прямой линии в передатчике 29, и излучается передающей антенной 15. На рисунке А фиг.6 представлена зависимость уровней мощности сигналов АС на входе приемника ЦС РВХ ЦС во всех активных каналах N для случая избирательного совместного управления скоростью передачи данных и излучаемой мощностью передатчиков абонентских станций, причем уровень мощности Рвх ЦС не одинаков для всех активных каналов N. На рисунке Б фиг.6 в виде столбиковой диаграммы представлен вариант распределения отношений сигнал/шум h2 в активных обратных каналах при распределении уровней мощности сигналов АС на входе ЦС, представленном на рис. А фиг.6. Ломаной кривой изображено распределение требуемых значений отношения сигнал/шум h2 ТР в каждом активном из N каналов при учете распределения РВХ ЦС(рис.А, фиг.6) и различных приоритетов абонентов, обусловленных индивидуальными требованиями к качеству обслуживания. Из рисунков А, Б, представленных на фиг.6, видно, что для всех активных каналов превышение h2 над h2 ТР существует либо значительно снижено, что приводит к повышению степени использования ресурсов обратной линии и соответственно расширению абонентской емкости системы спутниковой связи с кодовым многостанционным доступом.
Таким образом, анализ принципа работы заявляемого устройства контроля и управления использованием ресурсов обратной линии системы спутниковой связи с кодовым многостанционным доступом показывает очевидность того факта, что наряду с сохраненными возможностями управления использованием ресурсов обратной линии устройство способно эффективно функционировать, осуществляя контроль и управление использованием ресурсов при обслуживании абонентов с различными индивидуальными требованиями к качеству сеансового обслуживания в соответствии с их приоритетами, что имеет место в реально существующих ведомственных и корпоративных системах спутниковой связи.Thus, the analysis of the principle of operation of the inventive device for monitoring and managing the use of resources of the return line of a satellite communication system with code multiple access indicates the obviousness of the fact that, along with the saved management capabilities of the use of resources of the return line, the device is able to function efficiently by monitoring and controlling the use of resources during maintenance subscribers with various individual requirements for the quality of session service in accordance with with their priorities, which takes place in real-life departmental and corporate satellite communication systems.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985. - 384 с.1. Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communications, 1985 .-- 384 p.
2. Патент США №5056109 на "Способ и устройство управления мощностью передачи в сотовой телефонной системе CDMA".2. US patent No. 5056109 on "Method and device for controlling the transmission power in a CDMA cellular telephone system."
3. Патент США №96/06149 на "Способ и устройство задания скорости передачи данных в многопользовательской системе".3. US patent No. 96/06149 on "Method and device for setting the data transfer speed in a multi-user system."
4. Патент США №08/004484 на "Вокодер с переменной скоростью".4. US patent No. 08/004484 on "Variable speed vocoder".
5. Патент США №4901307 на «Систему и способ коллективного доступа с расширенным спектром, использующую спутниковые или наземные ретрансляторы (CDMA)».5. US patent No. 4901307 on the "System and method of shared access with extended spectrum, using satellite or terrestrial repeaters (CDMA)."
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003112296/09A RU2260911C2 (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Device for monitoring and controlling use of return-line resources of code-division multiple access satellite communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003112296/09A RU2260911C2 (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Device for monitoring and controlling use of return-line resources of code-division multiple access satellite communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003112296A RU2003112296A (en) | 2005-01-20 |
RU2260911C2 true RU2260911C2 (en) | 2005-09-20 |
Family
ID=34977411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003112296/09A RU2260911C2 (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Device for monitoring and controlling use of return-line resources of code-division multiple access satellite communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2260911C2 (en) |
-
2003
- 2003-04-25 RU RU2003112296/09A patent/RU2260911C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003112296A (en) | 2005-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9913271B2 (en) | Qualifying available reverse link coding rates from access channel power setting | |
JP4558943B2 (en) | Method in communication system | |
RU2260913C2 (en) | Power control in radio communication system | |
EP1112624B1 (en) | Method and apparatus for distributed optimal reverse link scheduling of resources, such as rate and power, in a wireless communication system | |
US5790534A (en) | Load control method and apparatus for CDMA cellular system having circuit and packet switched terminals | |
US6510148B1 (en) | Selective discontinuous transmission for high speed data services in CDMA multi-channel configuration | |
AU732182B2 (en) | Reducing interference in a mobile communications system | |
US6453151B1 (en) | Method of reducing resource assignment overhead in wireless communication systems | |
US7505479B2 (en) | Method and apparatus for bandwidth and frequency management in the U-NII band | |
WO2002096021A3 (en) | Quality of service management for multiple connections within a network communication system | |
US7633895B2 (en) | Orthogonal code division multiple access on return link of satellite links | |
CN101277271B (en) | Access control method for distributed CDMA network medium with controllable power | |
EP1565018B1 (en) | Base station control apparatus and frequency allocation method for same | |
KR100617846B1 (en) | A call admission apparatus for guaranteeing quality of service in mobile communication system and method thereof | |
JP3179021B2 (en) | Mobile communication call admission control method | |
EP1195920B1 (en) | Method of initial transmission power determination | |
EP1300045B1 (en) | Radio access traffic management | |
US7158807B2 (en) | Equalizing signal-to-interference ratios of different physical channels supporting a coded composite transport channel | |
EP1252731B1 (en) | A packet scheduler and method therefor | |
RU2260911C2 (en) | Device for monitoring and controlling use of return-line resources of code-division multiple access satellite communication system | |
Chak et al. | Capacity analysis for connection admission control in indoor multimedia CDMA wireless communications | |
US6842434B1 (en) | Method and system for sharing CDMA data traffic channel among multiple users | |
Giancol et al. | Radio resource management in infrastructure‐based and ad hoc UWB networks | |
JP2000050340A (en) | Method for controlling cell traffic load on base station in cdma cellular wireless communication system | |
EP1102422A1 (en) | Method and system for improving transmission efficiency in TDMA multi-carrier communication systems |